Question

7．微波炉是人们用来加热食品的常用灶具．微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐熟塑胶等材料．微波炉使用的微波频率为2450MHz．
（1）为了用电安全，微波炉应该使用三脚（两脚/三脚）插头．
（2）用微波炉加热饭菜时，应选用玻璃（不锈钢/铁/玻璃）容器来加热，加热过程中是将电能转化为内能．
（3）小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（表头如图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
A．在杯中装有质量为m的冷水，测出水的初温为t₀；
B．把杯子放进微波炉，并选择高温档；
C．将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数；
D．加热结束后，迅速测出水的末温t．
①以上实验中，还缺少一个步骤，请你补上这个步骤：在步骤C前加断开其他用电器．
②电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能E₀=1.1×10³J．（保留一位小数）
③微波炉热效率的表达式η=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$．（用字母表示）
（4）请你利用身边的器材，检验家里的微波炉是否有微波泄漏．
器材：手机；
检验方法：先用手机拨通家里的固定电话，当固定电话的铃声响起时，将手机放入微波炉内，并关上炉门，观察家里的固定电话的铃声有无发生变化；
若铃声减弱直至无声，说明微波炉的防泄漏功能较强（手机发射的电磁波不能传播出来）；
若仍能听到铃声，说明微波炉的防泄漏功能存在问题（手机发射的电磁波能够传播出来）．．

Answer 1

分析 （1）大功率用电器就属外壳需要接地，以确保安全；
（2）根据微波特性选择容器材料；加热过程将电能转化为内能；
（3）根据设计步骤和探究问题确定缺漏步骤；利用电能表参数和闪烁次数求出消耗电能；利用利用水的吸热公式和消耗的电能结合效率公式求出效率；
（4）手机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波；
将正在发射电磁波的手机（手机向家中的固定电话拨打时）放入微波炉中，若微波炉有微波泄漏，手机发射的电磁波就会传播出来，固定电话就一直有铃声；若微波炉没有微波泄漏，固定电话铃声就会减弱，直至无声．

解答 解：（1）大功率用电器就属外壳需要接地，以确保安全，因此电磁炉应使用三角插头；
（2）微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐熟塑胶等材料，因此用微波炉加热饭菜时，应选用玻璃容器来加热；加热过程中将电能转化为内能；
（3）①实验步骤中漏掉的步骤是：在步骤C前加断开其他用电器；
②电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能E₀=$\frac{1}{3200}$×3.6×10⁶J≈1.1×10³J；
③水吸收的热量为Q=cm（t-t₀），
消耗得电能为E=nE₀；
故微波炉的效率为：η=$\frac{Q}{E}$=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$；
（4）利用手机可以来探究微波炉是否有微波泄漏．
方法：先用手机拨通家里的固定电话，当固定电话的铃声响起时，将手机放入微波炉内，并关上炉门，观察家里的固定电话的铃声有无发生变化；
若铃声减弱直至无声，说明微波炉的防泄漏功能较强（手机发射的电磁波不能传播出来）；
若仍能听到铃声，说明微波炉的防泄漏功能存在问题（手机发射的电磁波能够传播出来）．
故答案为：（1）三脚；
（2）玻璃；电；
（3）在步骤C前加断开其他用电器；1.1×10³；$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$；
（4）手机；先用手机拨通家里的固定电话，当固定电话的铃声响起时，将手机放入微波炉内，并关上炉门，观察家里的固定电话的铃声有无发生变化；
若铃声减弱直至无声，说明微波炉的防泄漏功能较强（手机发射的电磁波不能传播出来）；
若仍能听到铃声，说明微波炉的防泄漏功能存在问题（手机发射的电磁波能够传播出来）．

点评 此题考查大功率用电器的使用安全问题、微波炉的加热选材、测量加热效率以及我们设计实验的能力，我们要能够根据要求设计出合理的实验方案，这也是初中物理教学大纲中明确要求的．需要掌握．